密云水库张家坟水文站入库径流演变规律分析

密云水库是北京唯一的地表引用水源地,水库水量的多少直接关系到首都人民的生活。采用随机水文学方法结合序列统计性质对密云水库张家坟水文站1960～2009年入库径流量进行了分析,分析结果表明,年入库径流和汛期入库径流均呈减小趋势,1999年以后减小趋势更为明显,年径流减小程度比汛期显著,且年际变化有明显的阶段性。径流量年内分配呈"单峰"现象,年内分配不均匀性变化不大,1999年以来集中度锐减,集中期与多年平均接近,年内变化幅度减小明显。     

岳城水库入库径流演变特征及成因分析

利用1951-2001年岳城水库实测入库年径流量与汛期径流量2类序列,采用随机水文学方法结合序列统计性质揭示了入库径流演变规律,从气候和人类活动角度探讨入库径流演变的动因。分析结果表明,岳城水库实测入库径流呈显著减少趋势,序列具有明显的随机相依过程特点,径流演变过程呈现明显阶段性。岳城水库入库径流减少受到20世纪60年代中期以来气候干旱的影响,但上游渠道引水是减少的主要原因。气候干旱与人类影响因素叠加,使得入库径流减少得更多。     

汾河上游土地利用变化对径流的影响研究

为研究土地利用变化对流域径流的影响,以汾河上游为研究区,利用1951—2016年的水文气象资料,结合不同土地利用类型的时空变化特征,进行SWAT模型的构建,设置1978年、1998年和2016年3种土地利用情景,模拟土地利用变化与径流的关系。结果表明:模型在研究区具有很好的适用性,可以精确地模拟汛期月径流量及全年径流量,年平均径流量呈下降趋势;1978—2016年研究区林草面积占比显著提高,农用地面积占比呈下降趋势;土地利用变化使汛期径流量、最大月径流量减小以及汛期径流系数减小。     

冯家山水库入库径流演变特性分析

应用随机水文学方法，结合序列统计性质，对冯家山水库1954-2004年实测日入库径流量进行了分析。结果显示：年入库径流量及汛期入库径流量明显存在逐年减小的趋势，且年际变化具有明显的阶段性；径流年内分配不均匀系数、集中度、集中期及变化程度的年际变化较大，年内分配不均匀系数、集中度以及变化程度较大并存在增大的趋势。     

密云水库流域径流量衰减情况分析

密云水库蓄水主要来源是流域降雨,流域产汇流情况直接影响入库水量;因此,开展流域径流情况分析,对保障密云水库供水安全有重要意义。本次利用流域1951—2016年径流资料,详细分析了流域径流年内分配规律、年际变化趋势以及近几十年径流衰减量及原因。分析认为:密云水库流域径流年际变化剧烈,且呈明显的下降趋势,引起流域径流量衰减影响因素是气候变化和人类活动等各种因素对流域径流减少的影响,以气候变化因素为主,人类活动等其他因素为辅。     

密云水库入库径流的变化趋势研究

基于1960—2009年密云水库上游降水量和入库径流量数据,分析了密云水库上游流域降水量与年入库径流量关系(降水-入库径流量)的变化规律,该规律明显表现为1980年前和1980年后两个时段。综合两个时段在低水平和高水平降水下的入库径流规律,建立了在现有环境条件下密云水库入库径流随降水量变化的简易实用模型。利用该模型在一定程度上可根据上游降水量判断密云水库在现状环境条件下未来年入库径流量,为政府水资源利用决策提供重要的理论和技术支撑。     

考虑人类活动影响下的密云水库来水量和水质摸拟

以流域土地利用变化、非点源污染、水利水保措施、旅游业发展以及矿山开发等人类活动作为影响因素,运用SWAT模型对密云水库1990-2005年的入库径流量及水质变化过程进行模拟。选用月径流模拟的效率系数、相对误差、相关系数作为模型适用性的评价指标。模拟结果表明,在考虑人类活动的影响下,对密云水库来水量及水质进行模拟更加符合当今复杂下垫面情况下的实际径流过程。研究结果对人类活动影响下的密云水库入库径流量及水质变化过程提供新的思路。     

1956-2016年拉萨河径流量变化及影响因素分析

通过分析拉萨河径流量的演变规律和突变情况,开展降水和人类活动对径流量变化的成因分析,为拉萨河流域水资源管理与利用提供科学依据。基于1956-2016年的径流和降水数据,利用Mann-Kendall趋势分析、累积距平-滑动t检验法和降水－径流双累积曲线法,统计分析拉萨河径流序列的趋势性和突变性,计算降水与人类活动对拉萨河汛期6-9月径流量变化的贡献率。结果表明： 1956-2016年拉萨河径流量年际变化波动较大,其中1995和2005年为径流量突变年份。以1956-1994年为基准期,通过双累积曲线法定量分析表明1995-2004年人类活动对汛期径流量变化的贡献率小于50%,而2005-2016年人类活动的贡献率增大至70%以上,即人类活动成为汛期径流量改变的主要影响因素,且下游河道人类活动的影响程度更大,主要原因是新建的直孔和旁多水库调控了下游河段的流量过程。     

潮河流域降雨径流变化趋势分析

基于趋势分析、突变分析和小波分析方法对密云水库主要汇水流域之一的潮河流域1973—2013年的降雨径流资料进行分析,结果表明:潮河流域1973—2013年的降雨量总体保持稳定且有缓慢减少的趋势。1998年降雨量突然增多主要是由于气候异常引起的突变。流域的径流量呈显著减少趋势,特别是1998—2013年经历连续15年的干旱,密云水库来水量明显减少。突变检验结果表明1998年是流域降雨径流变化发生突变的显著年份。近年来强烈的人类活动是造成径流持续明显减少的主要因素,当人类取用水活动影响较弱时,径流变化同降雨变化基本保持一致。潮河流域降雨、径流变化受自然气候变化和人类活动影响,其变化周期均包括2个主变化周期,其中降雨有2~3年的变化周期,径流变化有3~6年变化周期。根据周期变化特征,潮河流域未来降雨量基本保持稳定,但由于人类活动的强烈影响,即使某些特别年份降雨量波动性增多,但密云水库入库流量总体仍将维持在比较低的水平。     

漳河水库入库径流序列R/S分析

依据漳河水库1963～2008年入库径流资料,利用法对其未来变化趋势进行了分析。结果表明:①H0.5,即入库径流过去的一个增长或减少趋势意味着将来的一个减少或增长趋势,未来年径流量可能呈现持续下降的趋势;②1995年为流域径流系列的突变点,对前后两个序列的特征值进行统计分析,均具有明显的差异,已经不符合"一致性"的要求;③流域人类活动日趋频繁,使得流域下垫面条件发生了较大的变化,对于漳河水库入库径流量变化有较大的影响。     

西大洋水库降雨径流系列可靠性与一致性分析

以河北省西大洋水库的降雨径流系列为基础,通过降雨径流相关图的绘制对水文序列资料进行可靠性分析,利用降雨径流双累积曲线和年径流系数的变化过程线确定水文分界点,对西大洋水库的1980~2008年入库径流水文系列一致性进行研究。结果表明,西大洋水库1980~2008年的入库径流资料不具有可靠性和一致性,1996年前后降雨径流机制发生了变化,并对其天然径流资料进行了修正。     

变化环境下嫩江富拉尔基站径流响应

以嫩江富拉尔基断面以上流域为研究区,分别采用统计方法和模型方法,评价土地利用变化和尼尔基水库运行对径流变化的影响,并分析两者综合影响下径流的变化趋势。结果表明:尼尔基建库前后流域土地利用变化不明显,而下游径流变化明显,水库对径流变化的影响更大;SWAT模型适用于研究区径流模拟,水库运行、土地利用变化对径流变化的影响分别占92.86%和7.14%;相同降水和水库运行条件下,1990—2020年土地利用变化具有使年径流量先减少后增加的效应,水库运行对径流的年内分配有显著影响。     

下岸水库对永安溪水文情势的影响分析

为了定量评估永安溪下岸水库对下游水文情势的影响,利用永安溪柏枝岙水文站1980—2020年的径流序列,采用不均匀系数、完全调节系数和集中度分析水库运行前后永安溪径流年内分配变化,并利用RVA法评估水文整体改变度。结果表明:下岸水库的蓄丰补枯作用明显,径流年内分配趋于均匀化;在取得防洪效益的同时,水库的运行也对永安溪水文情势产生了中度改变,改变度达42.82%,对流域内水生生态系统的健康形成潜在影响。     

潘家口水库流域土地利用变化的水文响应分析

以潘家口水库流域为研究区域,采用SWAT分布式水文模型定量评估土地利用变化对流域径流过程的影响。相对于1980年土地利用情景,2006年土地利用变化主要表现为耕地减少,林地和草地面积增大,而水域和城镇用地变化相对较小。利用3个水文站1986年1月至1999年12月的月径流实测数据进行模型的校准和验证。在不同土地利用情景下,对流域的天然径流过程进行模拟分析,模拟结果显示,与1980年土地利用情景相比,2006年土地利用情景下的多年平均径流减少11%;对于不同典型水文年份而言,土地利用变化对枯水年的影响最大,对丰水年和平水年的影响相当;土地利用变化对年径流的影响主要表现为汛期径流减少。潘家口水库流域水资源涵养能力有所增加。模拟研究土地利用变化对潘家口水库流域径流的影响对合理规划土地利用和流域水资源的综合管理具有现实意义。     

密云水库设计洪水复核研究

密云水库是一座防洪和供水综合利用的大型水库,其设计洪水的复核和计算几经演变。为找到设计洪水最新动态变化,以给水库调洪计算和大坝工程现状抗洪能力评价提供依据,在过去研究成果的基础上,将洪水资料系列延长至2008年,并在洪水系列的三性审核中,对1991-2008年的资料进行了还原。通过对历史特大洪水考证、设计洪水频率分析计算、设计洪水过程线修匀计算几项内容的系统分析和研究,得出密云水库设计洪水目前的复核成果。     

Reservoir Flood Routing Considering the Non-Stationarity of Flood Series in North China

Owing to the increasing anthropogenic activities, flood frequency analysis and flood control scheduling of reservoir become more and more complicated because of the non-stationarity of flood series. This paper aims to assess the effects that non-stationary flood series, which is affected by land use change of Daqing River Basin (in North China), has induced on the reservoir flood routing. And the analysis has been carried out in Xidayang Reservoir, which is located in south branch of Daqing River Basin of North China. In this paper, the annual maximum peak discharge series and the annual maximum flood volume (1-day, 3-day and 6-day) series of Xidayang Reservoir were selected to detect their variation using three steps change point diagnosis. Mixed distribution was employed to fit the non-stationary flood series, estimating parameters by simulated annealing algorithm. The results indicate that (1) mixed distribution provided a more appropriate and superior fit than conventional distribution (P3 distribution) to non-stationary flood series, (2) design flood values estimated by mixed distribution reduced by 0.03 %–20.24 % with different return periods compared with the results computed by conventional P3 distribution, and (3) through reservoir flood routing, the maximum water level and maximum discharge with various return periods considering the series’ non-stationarity also showed a decrease by up to 0.56 m and 81.68 % respectively compared with the results regardless of the series’ non-stationarity. These results provide a significant theoretical basis for flood control and water resources management in Daqing River Basin.     

密云水库流域降雨径流关系变化及影响因素分析

利用最新资料延长密云水库降水及径流系列,建立流域降雨径流关系,分析年径流量的变化;分析场次降雨径流变化;探讨影响降雨径流关系的因素,为流域的水资源利用和综合治理提供依据.     

多时间尺度下黄河上游径流复杂度变化特征研究

研究黄河上游径流复杂度变化特征,对揭示区域径流演化规律具有重要意义。同时采用灵活样本熵和多尺度熵对该区域干、支流12个水文站1956-2015年的年、汛期及非汛期径流复杂性进行测度,分析不同时间尺度下径流复杂度变化特征。结果表明：黄河上游干流的年径流呈不显著减小趋势,汛期径流减小的同时非汛期径流增大。支流除湟水民和站外,其他站年、汛期及非汛期径流均呈显著减小趋势。在不同时间尺度下,黄河上游干流贵德站至兰州站、支流湟水民和站的年、汛期和非汛期径流复杂度差异明显,径流复杂度变化具有指示人类活动影响的作用。人类活动在单一时间尺度下对年和非汛期径流的影响作用强于汛期,在多时间尺度下对汛期径流的影响作用强于年和非汛期,而对湟水民和站径流的影响在不同时间尺度和不同时段下差异较大。同时使用灵活样本熵和多尺度熵能详尽测度径流复杂度的变化特征,识别人类活动影响强度的差异。基流对黄河上游年径流和非汛期径流的补给比例大于全流域,其变化对年径流有重要影响。     

黄土高原流域土地利用变化的水土流失效应

本文以黄土高原中部的油河流域为例,利用3个不同时期的遥感影像分析了1977年以来的讷河流域的土地利用变化特征,在此基础上,选择年径流深度、年侵蚀模数、汛期径流深度、汛期侵蚀模数和枯季径流深度为水土流失过程参数,通过基于流域降水与水土流失过程各参数的统计回归模拟分析,区分出了降水和土地利用等地表属性变化分别导致的流域水土流失变化过程.研究结果认为:1980年以来,流域水土流失明显趋缓,以10年为尺度得出的平均值,径流深度减少了32.75mm,侵蚀模数减少了778t/km2.水土流失的变化主要是由地表属性变化引起的,降水量变化的贡献很小.耕地面积变化和地表属性变化引起的水土流失变化具有显著的相关性,坡耕地改梯田的农田水利建设可能是导致水土流失变化的主要原因.